Radiomastojen etäisyys

Telekommunikaatiofirma aikoo rakentaa kaksi radiomastoa, ideana tietenkin se, että toisesta mastosta voidaan lähettää dataa toiseen mastoon sähkömagneettisten aaltojen muodossa. Nämä aallot eivät voi läpäistä maata, joten toisen tornin huipulta pitää olla suora näköyhteys toisen maston huipulle (jos pystyt näkemään kyseisen pisteen, silloin valonsäde pääsee perille, ja niin pääsee radiotaajuinen sähkömagneettinen säteilykin). Radiomastojen etäisyys tosistaan on 80 kilometriä. Maan säde on 6371 kilometriä. Kysymys kuuluu, kuinka korkeita tornien pitää olla?
Katsotaan yllä näkyvää kuvaa. Se on havainnekuva tutkittavasta tilanteesta. Kuvassa se, kuinka kaukana tornit ovat suhteessa Maan kokoon, on selvästikin suuresti liioiteltu. Jos kuva olisi mittakaavassaan, kulmat [math]\Large \alpha [/math] ja [math]\Large \beta [/math] olisivat niin pieniä, että ne eivät näkyisi kuvassa ollenkaan.[br][br]Kuvassa R on maan säde. A on maan säde plus tornin korkeus. Vihreällä merkitty etäisyys, jonka pituutta merkitsemme symbolilla b, on mainittu 80 kilometrin matka. Punaista janaa toisen tornin huipulta toisen tornin huipulle emme tarvitse laskuissa, mutta se on piirretty kuvaan näkyviin; siitähän tässä koko laskussa on kyse, että "valonsäde" pääsee perille toiselta tornilta toiselle.[br][br]Lähdetään liikkeelle kaaren pituuden lausekkeesta.[br][br][math]\large [br]b = 2 \pi R \frac{\alpha}{360}[br][/math] [br][br][math]\large [br]360 b = 2 \pi R \alpha[br][/math][br] [br][math]\large [br] \alpha = \frac{360 b}{2 \pi R} = 0.71973^\circ[br][/math][br] [br][math]\large [br]\beta = \frac{\alpha}{2} = 0.35973^\circ[br][/math][br] [br][math]\large [br]\cos(\beta) = \frac{R}{A}[br][/math][br] [br][math]\large [br]A = \frac{R}{\cos(\beta)} = 6371.12557[br][/math] [br][br]Tornien korkeus = [math]\large A - R = 0.12557 km \approx 126 m[/math] [br]

Information: Radiomastojen etäisyys